Scienza dello spazio: cosa accadrà se l'universo crolla in una grande crisi?

Cosa c'è di più probabile - che l'universo si espanderà per sempre, o che si contrarrà in un grande crunch, causando la fine del cosmo? - Mushahid, 16 anni, Chitral, Pakistan.

Circa un secolo fa, non sapevamo nemmeno che esistessero le galassie.

Poi, negli anni '10, gli astronomi hanno capito come misurare la distanza dalle funzioni chiamate "nebulose a spirale" che stavano vedendo nel cielo. Sebbene queste sembrassero nuvole di gas vicine a noi, gli scienziati si sono resi conto che erano galassie intere contenenti miliardi di stelle, molto lontane.

Praticamente non appena abbiamo capito cosa fossero le galassie, abbiamo scoperto che si stanno allontanando tutti gli uni dagli altri, e quelli più lontani si stanno muovendo più velocemente - in altre parole, l'universo si sta espandendo.

Da allora, la domanda è stata: l'universo si espanderà per sempre, o un giorno si ritirerà in una "grande crisi"?

C'è una ragione per cui questo era un enigma; è perché la gravità dovrebbe rallentare l'espansione. Tutte le galassie si attraggono l'una con l'altra nello stesso modo in cui la Terra ci attira e ci riporta indietro quando saltiamo.

Quando lancio una palla in aria, inizialmente potrebbe andare veloce, ma poi rallenta, smette di salire e ricade sulla Terra.

Tuttavia, se lo lancio abbastanza velocemente, percorrerlo a più di 11 chilometri al secondo (è molto veloce!), Quindi non tornerà mai più sulla Terra. Avrà quella che viene chiamata la "velocità di fuga" - questa è la velocità alla quale la gravità della Terra non sarà abbastanza forte da riportarla indietro.

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Se fossi sulla luna, diventa ancora più facile perché la massa della luna è più piccola: è quasi 100 volte più leggera della Terra. Ciò significa che la forza dovuta alla gravità è minore, e quindi potrei lanciare la palla molto più lentamente, e comunque sfuggirebbe alla gravità della luna. Basterebbe poco più di 2 chilometri al secondo.

Quindi la domanda diventa: quanto sono pesanti tutte le galassie e si stanno allontanando abbastanza velocemente l'una dall'altra per avere la velocità di fuga? Se è così, l'universo si espanderebbe per sempre.

Abbiamo dovuto aspettare fino agli anni '90, quando le misure diventarono abbastanza precise da capire la risposta. E la risposta è stata una grande sorpresa. Quando gli astronomi hanno finalmente misurato il modo in cui l'espansione stava cambiando, hanno scoperto che la gravità non stava affatto rallentando affatto. In effetti, l'espansione era accelerare !

È una specie di pazzo, perché significa che la gravità sta funzionando al contrario: qualcosa sta allontanando le galassie l'una dall'altra. È strano come se lanciassi una palla delicatamente in aria e la guardassi accellerare nello spazio.

Non sappiamo cosa stia causando l'accelerazione, ma gli diamo il nome energia oscura.

Anche se in realtà non sappiamo cosa sia l'energia oscura, ora possiamo rispondere alla domanda originale: sì, l'universo si espanderà per sempre e sperimenteremo un "grande congelamento", non una "grande crisi".

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Le galassie si allontaneranno sempre più l'una dall'altra, l'universo diventerà sempre più freddo e, alla fine, qualsiasi galassia al di fuori del nostro gruppo locale diventerà così debole e distante che non saremo in grado di vederle affatto - la loro luce non sarà nemmeno in grado di raggiungerci.

C'è anche la possibilità che l'accelerazione possa diventare così estrema da lacerare la nostra stessa galassia, e alla fine anche strappare gli atomi … distruggendoci tutti. Quello sarebbe chiamato il "grande strappo". Molto probabilmente, tuttavia, ci stiamo dirigendo verso un grande blocco.

Quindi l'universo durerà molto a lungo, ma il futuro sarà freddo e buio.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation di Tamara Davis. Leggi l'articolo originale qui.